Выбор вспомогательного генератора

При выборе электрической машины, выполняющей функции вспомогательного генератора, необходимо, прежде всего, учитывать тип электрической передачи мощности тепловоза, определяемый по типу используемых тяговых электрических машин, а также требуемую по заданию величину вырабатываемого напряжения.

На тепловозах с передачей постоянного тока (рис. 1, а) вспомогательный генератор осуществляет питание только цепей управления, возбуждения и вспомогательных электрических машин. Раскрутка коленчатого вала в режиме пуска дизеля в этом случае осуществляется самим тяговым генератором, выполняющим в этом режиме роль стартера.

На тепловозах с передачей переменно-постоянного тока (рис. 1, б), где установлены синхронные тяговые генераторы, использование их в качестве стартеров невозможно, поэтому в таких случаях устанавливают специальные стартер-генераторы. Эти машины выполняют функции стартеров в режиме пуска дизеля, а после его запуска переходят в режим вспомогательного генератора тепловоза.

Для правильного выбора вспомогательного или стартер-генератора требуется учитывать суммарную мощность его нагрузки по следующей формуле:

P_ВГ = 1,2(P_МК + P_ТН + P_МН + P_К + P_В + 12),

где Р_ВГ – мощность вспомогательного генератора, кВт;

P_ТН – мощность двигателя топливоподкачивающего насоса, кВт;

P_МН – мощность двигателя маслопрокачивающего насоса, кВт;

P_К – мощность двигателя калорифера, кВт;

P_МК – мощность двигателя тормозного компрессора, кВт;

P_В – мощность двигателей вентиляторов (постоянного тока), кВт;

12 – суммарная мощность цепей управления, заряда аккумуляторной батареи и системы управления электрической передачей, кВт.

В данной формуле коэффициент 1,2 предусматривает запас по мощности, поскольку рекомендуется выбирать генератор с таким расчетом, чтобы мощность нагрузки не превышала 80 % от его номинальной мощности во избежание перегрузок электрической машины.

Помимо этого на ряде тепловозов используются двухмашинные агрегаты, в состав которых может входить вспомогательный генератор. Такое решение может быть выбрано в расчетно-графической работе в том случае, если полученная в результате расчета мощность соответствует мощности вспомогательного генератора двухмашинного агрегата.

Параметры отдельных вспомогательных и стартер-генераторов приведены в табл. 6, а вспомогательных генераторов, входящих в состав двухмашинных агрегатов, – в табл. 8.

Таблица 6

Основные технические параметры вспомогательных и стартер-генераторов

В табл. 6 в скобках указаны величины токов, потребляемых электрическими машинами в стартерном режиме в момент трогания коленчатого вала в начале его прокрутки.

Выбор возбудителя

В качестве возбудителей тяговых генераторов на отечественных тепловозах применяют электрические машины постоянного и переменного тока. Тип машины зависит от типа передачи мощности, применяемой на тепловозе. В случае использования передачи постоянного тока обычно устанавливают возбудитель также постоянного тока (рис. 1, а), а в передаче переменно-постоянного тока применяют синхронные возбудители (рис. 1, б).

В некоторых случаях возбудитель является частью так называемого двухмашинного агрегата. В таких агрегатах две машины, имеющие общий вал, объединены в один корпус. Одной из машин является возбудитель, а другой – вспомогательный генератор. В расчетно-графической работе может быть выбран как отдельный возбудитель, так и двухмашинный агрегат, если в предыдущем пункте было принято соответствующее решение. Основные технические данные возбудителей приведены в табл. 7, а двухмашинных агрегатов – в табл. 8.

На некоторых тепловозах нашли применение тяговые агрегаты. Они также представляют собой две или три электрические машины, объединенные в одном корпусе. Одна из этих машин – тяговый генератор, другие машины могут быть генераторами энергоснабжения пассажирского поезда, возбудителями, вспомогательными генераторами. Данные наиболее распространенных тяговых агрегатов приведены в табл. 9.

Таблица 7

Основные технические параметры возбудителей

Таблица 8

Основные технические параметры двухмашинных агрегатов

Так, например, тяговый агрегат А-713 состоит из двух генераторов переменного тока, один из которых питает тяговые двигатели тепловоза, а другой – цепи отопления пассажирских вагонов и, одновременно, цепи возбуждения всего агрегата. Таким образом, при наличии на тепловозе такого агрегата необходимость в отдельном возбудителе отпадает. Это следует учитывать при анализе задания на расчетно-графическую работу.

Таблица 9

Основные технические параметры тяговых агрегатов тепловозов